Датчики положения в запорной арматуре

Любой трубопровод включает в свою конструкцию устройства, предназначенные для регулировки, отключения и включения, перемещения веществ, которые носят название «арматура».

Все они обладают своей классификацией, в том числе и регулирующая арматура. Этот вид позволяет поддерживать давление, уровень и расход в нужных пределах.

Рассмотрим подробнее основные виды регулирующей арматуры и их назначение.

Виды регулирующей арматуры

В силу своих конструкционных особенностей регулирующая арматура очень походит на запорную. Поэтому зачастую данные элементы имеют одинаковую марку. Регулирующие устройства делятся на 2 типа:

• редукционный, который работает на снижение давления рабочей среды;
• запорно-регулирующий.

Теперь о видах регулирующей арматуры. Наиболее распространенным видом принято считать регулирующие клапаны, которые также делятся на несколько подвидов:

• проходные;
• угловые;
• смесительные, обладающие трехходовой конструкцией.

К остальным видам регулирующих устройств относятся запорно-регулирующие клапаны, регуляторы давления прямого действия, а также регуляторы уровня.

Обо всех перечисленных устройствах далее более подробно.

Особенности работы регулирующих клапанов

Регулирующие клапаны, как уже говорилось ранее, относятся к наиболее распространенным видам запорных устройств. Их основная функция – это изменение давления среды, которая проходит по определенной трубопроводной системе. Сфера применения данных устройств:

• водопроводные системы;
• системы газоснабжения;
• магистрали, предназначенные для перемещения нефтепродуктов и газообразных веществ.

Материал, использующийся для изготовления этой арматуры, может быть разнообразным: латунь, чугун, сталь, высоколегированные сплавы. Выбор определенного исполнения зависит от трубопроводной системы и находящейся в ней среды.

В зависимости от особенностей работы все регулирующие клапаны делятся на 2 вида:

• с ручным приводом, где управление происходит с помощью специально встроенного штурвала, который при необходимости нужно собственноручно вращать. Для труб с большими параметрами такой вариант практически не используется, поскольку приведение регулирующего устройства в работу требует значительных усилий;
• с автоматическими управлением, где работа выполняется за счет встроенного гидравлического, пневматического либо электрического привода. Для обеспечения своевременного срабатывания затвора в регулирующее устройство входят датчики, которые измеряют существующее давление в системе.

Также существует классификация клапанов-регуляторов в зависимости от их формы:

• проходные устанавливаются на прямом трубопроводе и никак не воздействуют на направление среды;
• угловые изменяют направление среды, а значит и самого трубопровода на 90˚;
• смесительные включают в свою конструкцию 3 патрубка, которые две рабочие среды в совместный поток.

Принцип работы запорно-регулирующих клапанов

Основное назначение запорно-регулирующих клапанов – это контроль рабочей среды в трубопроводе и изменение ее расхода. Эта регулирующая арматура может использоваться в следующих системах:

• сети отопления и горячего водоснабжения;
• центральные и индивидуальные тепловые пункты;
• вентиляционная система.

Для каждого из условий существует определенный тип исполнения и используемого материала.

Запорно-регулирующие клапаны являются универсальными регулирующими устройствами. Это объясняется тем, что они не только контролирует расход используемой в трубопроводе среды, но еще и выполняет запорную функцию, способную полностью перекрыть движение потока.

Рассмотрим принцип действия запорно-регулирующей арматуры: внутри корпуса запорный элемент перемещается благодаря вращению штока, который приводится в движение собственноручно либо при помощи предусмотренного привода. Особенностью этого регулирующего устройства является присутствие уплотнителя, благодаря которому при опускании штока происходит полная герметизация системы.

Запорно-регулирующая арматура обладает рядом достоинств, самыми главными из которых является простота в использовании и обслуживании, надежность в эксплуатации. Установка регулирующих устройств возможна не только на трубопроводы стандартного типа, но и на магистрали с нестандартными углами и поворотами. К тому же зачастую они используются для работы в агрессивных средах.

Регуляторы давления прямого действия

• 
• Регулятор давления прямого действия необходим для того чтобы автоматически поддерживать нужный показатель перепада давления на одном из участков системы.
• Эта регулирующая арматура делится на 2 вида:
• Регулятор давления состоит из корпуса, клапана двухседельной конструкции, крышки, дополненной сальниковым устройством, грузового механизма и исполнительного механизма мембранного типа.

Особенностью конструкции такой регулирующей арматуры является наличие сразу двух клапанов на одном штоке. Такая особенность необходима для уравновешивания показателя давления рабочей среды на клапан, и соответственно, на шток.

Оба типа регуляторов отличаются друг от друга только расположением клапанов относительно седел. Регулирующая арматура «после себя» под воздействием давления от грузового механизма благодаря клапанам образует проход в седлах.

Суть работы этого регулирующего устройства достаточно проста: при поступлении рабочей среды к нему проходное сечение находится в открытом состоянии, поэтому она проходит за него в трубопровод.

Там и происходит увеличение показателя давления, которое перемещается по импульсной трубке к мембране и создает нагрузку для штока в противоположном направлении от воздействия груза, размещенного на рычаге. При достижении усилия большего, чем усилие груза движение штока будет направлено книзу и клапаны закроют отверстия в корпусе.

При настройке такой регулирующей арматуры на определенный показатель давления необходимо подобрать величину груза и его расположением на рычаге.

Отличие принципа работы регулирующей арматуры «до себя» от предыдущего вида в закрытых клапанах под воздействием имеющегося груза.

Когда давление в системе увеличивается, то при передаче его через импульсную трубку на мембрану и тем самым создается усилие на шток по направлению противоположную действию груза.

Это и приводит к открытию клапанов, что впоследствии ведет к выводу рабочей среды за них. А это значит, что давление в системе начинает снижаться.

Информация о регуляторах уровня

Предназначение регулятора уровня в поддержке уровня рабочей среды (жидкости) в необходимых пределах и заданной высоте. Используемый сосуд может находиться под давлением, а может соединяться непосредственно с атмосферой, что встречается значительно чаще.

Такие условия характерны для резервуаров, наполненных нефтепродуктами или водой. Поддержка показателя давления здесь на заданном уровне осуществляется за счет впуска дополнительного объема жидкости. В этом случае регулирующая арматура носит название регулятор питания.

Когда жидкость выпускается из резервуара под действием избыточного давления, регулирующая арматура называется регулятором перелива.

Действующими и главными элементами в такой регулирующей арматуре являются датчик положения уровня, чаще называющийся чувствительным элементом и элемент исполнительного действия, представленный в виде клапана регулирующего или запорного действия.

Принцип работы такого приспособления основан на прекращении или регулировании подачи рабочей среды (жидкости) с помощью исполнительного устройства, работа которого зависит от командного оповещения встроенного датчика.

Для регуляторов уровня прямого действия датчик обычно представлен в виде поплавка полой шарообразной формы, подсоединенного к затвору клапана. При увеличении или уменьшении уровня воды больше установленных пределов поплавок создает подъемную силу, которая и перемещает рычаг клапана в направление, заданное для работы исполнительного механизма регулятора.

Заключение

Регулирующая арматура относится к очень важным элементам, присутствующим во всех трубопроводных системах. В функции данных регулирующих устройств входит поддержание давления в системе на должном уровне.

Некоторые также дополнительно выполняют и запорную функцию.

Можно неустанно перечислять различные виды регулирующей арматуры, но самыми часто используемыми являются регулирующие и запорно-регулирующие клапаны, регуляторы давления прямого действия и регуляторы уровня.

Приборы для индикации и управления задвижками ОВЕН

Представляем устройства управления, контроля и защиты электроприводов задвижек без применения концевых выключателей ПКП1.

Компания ОВЕН предлагает две основные модификации приборов для измерения и контроля ПКП1Т и ПКП1И в корпусах двух типов, настенном (Н) и щитовом (Щ1):

Приборы ПКП1Т

Используются для управления и контроля положением задвижки по параметрам времени перемещения ее по току, потребляемому электрическим двигателем. Устройства совместимы с трансформаторами тока N (5A). Приборы работают с задвижками и затворами, которые принимают исключительно два положения.

Одно из них обязательно должно быть концевым. В отдельных случаях фиксируются промежуточные положения. Допускается применение приборов, время открытия и закрытия которых одинаковое и постоянное и не зависит от значений параметров в системе.

Это обусловлено положением механизма и зависит только от времени движения запорного устройства задвижки.

Прибор для индикации и управления электроприводом ПКП1 (производитель ОВЕН, модификация Т)

Приборы ПКП1И

Предназначаются для осуществления и контроля положения задвижек по числу оборотов вала и периода следования импульсов, поступающих с датчика, находящегося на валу задвижки.

Принцип действия прибора аналогичен принципу прибора ПКП1Т, однако вместо времени хода задвижки, между концевыми положениями, контролируется число оборотов вторичного вала привода. Вместо контроля тока электрического привода отслеживается период следования импульсных сигналов, поступающих от датчика, установленного на вторичном валу привода.

Такой принцип действия обеспечивается более точным определением положения механизма, при этом время открытия и закрытия может быть различным. В качестве чувствительного элемента датчика оборотов вала используется пара «магнит-геркон». Магнит устанавливается на вторичный вал или на вращающуюся гайку штока задвижки, положение при вращении вдоль собственной оси не изменяется.

Геркон устанавливается напротив магнита.

Прибор для индикации и управления электроприводом ПКП1 (производитель ОВЕН, модификация И)

В качестве датчиков оборотов вала используются активные датчики: индуктивные, оптические или датчики Холла. Основным требованием к ним является наличие гистерезиса.

Это необходимо для исключения вероятности ложных срабатываний нахождения датчиков на границе зоны включений или выключений, например в случае механической вибрации запорного механизма. Герконы, имеющие такой гистерезис могут применяться без дополнительной проверки.

Касаемо активных датчиков — предпочтение отдается индуктивным устройствам, менее всех остальных подверженных внешним воздействиям.

Выбор индуктивных датчиков

При выборе варианта индуктивного датчика нужно убедиться в зоне его чувствительности, достаточной для надежного срабатывания. Некоторые датчики создают ложный сигнал при включении или выключении напряжения питания.

Это нужно проверять на практике, так как формирование таких импульсных сигналов приводит к изменению показаний устройства, и в результате возникнет разница между настоящим положением запорного механизма и показаниями прибора. Это происходит при разрешении поступающих на вход прибора импульсных сигналов, после отключения привода.

Отсчет, после отключения, используется в случае продолжения вращения вала по инерции при выключении питания электрического привода.

В новых модификациях приборов применяются параметры задания времени разрешения счета после выключения. Это реально повышает правильность отсчета оборотов вала при инерционном движении запорного.

Для воздействия на датчик индуктивного тип целесообразно применить металлический круглый прут или узкую стальную пластину.

При использовании пластины широкого формата может произойти ложное срабатывание.

В случае недостаточности точности позиционирования одного импульса на оборот вала, то на вращающийся элемент необходимо устанавливать несколько элементов воздействия на датчик (магниты или металлические стержни).

Также приборы дополняются новыми параметрами:

• Запрет сброса состояния «Авария» внешним сигналом (CrSh). Установлен для осуществления сброса состояния только диспетчерской командой при помощи интерфейса связи стандарта RS-485.
• Время запрета реверсивного включения (Intr). Используется для запрета включения запорного механизма задвижки на заданное время в противоположном направлении во избежании выхода из строя.

• Имеются также функция ConS, при которых управление задвижкой выполняется без импульсной команды «Стоп», и используются только сигналы «Открытие» или «Закрытие».
• Все командные функции применяются для использования приборов в составе уже существующих автоматизированных систем.
• Источники питания, позволяющие устройствам работать в широком диапазоне переменного и постоянного тока разрешают применение управляющих приборов с щитовыми затворами и электроприводами постоянного тока.
• Использование постоянного тока в электроприводах объясняется тем, что при отсутствии напряжения в сети, для аварийного питания двигателей применяются аккумуляторы.

Программирование осуществляется кнопками, расположенными на передних панелях приборов. Заданные параметры сохраняются в энергонезависимой памяти приборов и остаются неизменными при выключении питания. Для предотвращения несанкционированного доступа к изменению параметров устанавливается защита.

В комплект поставки контрольно-измерительных приборов входит OPC-сервер, драйвер для работы со SCADA-системой TRACE MODE и библиотеки WIN DLL.

Преимущества приборов ПКП1Т и ПКП1И

• осуществление контроля и управления задвижками и затворами в составе автоматизированных систем управления объектами;
• значительное снижение риска выхода из строя дорогостоящего оборудования;
• обеспечение удобств работы обслуживающего персонала.

Нужна дополнительная информация?

Позвоните нам по бесплатному номеру 8 (800) 550-72-59 или напишите в чат — мы вам ответим и поможем с подбором нужного оборудования.

Как заказать?

Кликните по кнопке «Купить» в карточке нужного товара. Затем перейдите в корзину и оформите заказ.

У вас нет нужного мне товара, что делать?

Пришлите спецификацию нам на почту info@industriation.ru или в онлайн-чат. Мы найдем нужное вам оборудование или подберем аналог.

Арматура запорного типа с электроприводом

Электропривод трубопроводной арматуры:

Первые электроприводы представляли собой обычный электромотор, который приводился в движение подачей напряжения.

При достижении крайнего положения «закрыто» или «открыто» электромотор продолжал вращаться или подавать усилие на шток арматуры, что могло стать причиной поломки арматуры, срыва резьбы или уплотнений.

Современный электропривод — это сложная электромеханическая система, служащая для механизации и автоматизации трубопроводной арматуры. Электропривод может быть оснащен большим количеством датчиков, реле и даже микросхемами, которые существенно расширяют возможности управления трубопроводной арматурой.

Сфера применения

Сегодня мировые тенденции развития промышленности направлены на автоматизацию управления технологическими процессами.

Трубопроводная арматура с электроприводомобладает большими возможностями в плане электронного управления, позволяющими в любой момент времени оценить ее состояние и работоспособность.

В таких конструкциях запорный элемент арматуры приводится в движение приводом.

Он может не только открыть или закрыть арматуру, но и зафиксировать затвор для обеспечения герметичности, а также в случае его заклинивания – отключить электродвигатель.

  Технологическая карта на укладку

Трубопроводная арматура с электроприводом применяется как в сложных и разветвленных промышленных трубопроводных системах, так и в бытовых системах водоснабжения и отопления.

Использование электропривода обеспечивает повышение качества производственного процесса, а также возможность диагностики и предупреждения неисправностей арматуры, так как позволяет осуществлять непрерывный контроль значений крутящего момента. Благодаря этому еще на начальном этапе выявляются любые изменения в работе арматуры (например, износ или инерционность) и проводится своевременное профилактическое техобслуживание или ремонт.

Основные элементы, входящие в состав электропривода:

• планетарный или червячный редукторный механизм, передающий вращение электродвигателя на шток арматуры;
• концевые выключатели, которые позволяют остановить вращение штока арматуры при достижении конечного положения открыто-закрыто;
• моментные выключатели, которые останавливают электропривод при возникновении перегрузки на штоке арматуры. Например, арматура не может быть закрыта из-за попадания посторонних объектов в запорный орган;
• промежуточные выключатели, срабатывающие при достижении заданных положений выходного вала;
• механический указатель положения;
• индикатор работы электропривода, индикатор аварийного состояния;
• аналоговые потенциометры, магнитные датчики указателя положения;
• предохранители, термодатчики, механические размыкатели, обеспечивающие защиту электропривода от перегрева;
• нагреватели электропривода, обеспечивающие его бесперебойную работу в условиях пониженной температуры окружающей среды;
• блок управления, позволяющий управлять электроприводом удаленно по цифровым интерфейсам, объединять электроприводы в сеть.

Конструкция электропривода

В конструкцию простого электропривода трубопроводной арматуры входят следующие узлы:

Электродвигатель.

Для решения различных задач могут применяться двигатели, рассчитанные на разные значения электрического тока и напряжения. Также они могут отличаться по мощности, габаритам и весу.Редуктор, предназначенный для регулировки частоты вращения вала двигателя и преобразования вида движения рабочих элементов.

Это наиболее тяжелый узел устройства, на который приходится до 70% его массы.Двухстороння муфта – силовой ограничитель крутящего момента, предназначенный для защиты механизма от перегрузок, возникающих в процессе работы устройства.

Блок концевых выключателей – ограничивает движение выходного вала при достижении им определенного положения путем отключения электродвигателя.

Как правило, концевые выключатели настроены на отключение напряжения при полностью закрытой или открытой арматуре, но их также можно настраивать на срабатывание в промежуточных положениях.Маховик ручного дублера.

Трубопроводная арматура обязательно должна быть оснащена ручным приводом, позволяющим осуществлять регулирование в ходе ремонтных и наладочных работ, а также в случае отключения электроэнергии.

Кроме того, дублер снабжен переключателем для ручного управления.

Он предохраняет от самопроизвольного включения электропривода при наладке оборудования, и таким образом предотвращает травмирование обслуживающего персонала.Датчик и указатель положения привода.

Указатель положения рабочего органа локально показывает степень открытия арматуры.

Датчик положения затвора дистанционно указывает степень открытия на запорной арматуре в определенный момент времени, а на регулирующей – используется как элемент обратной связи.

Жесткое крепление электропривода к арматуре обычно обеспечивает фланцевое соединение.

Неполнооборотный, многооборотный, прямоходный, рычажный:

В зависимости от величины и вида перемещения штока арматуры, электроприводы делятся на конструктивно разные типы приводов: неполнооборотный, многооборотный, прямоходный, рычажный.

Неполнооборотные электроприводы (их так же называют однооборотными или четвертьоборотными) устанавливаются на арматуру, закрытие-открытие которой происходит при повороте штока на 90°. К такой арматуре относятся краны шаровые, затворы дисковые поворотные и др.

Особенность автоматизации неполнооборотной арматуры — необходимость в большом стартовом крутящем моменте. Это обусловлено конструкцией арматуры, в которой запорный орган плотно прилегает к уплотняющим материалам.

Однако с развитием технологий появляются более продвинутые конструкции, обеспечивающие герметичность и при этом уменьшающие трение — например дисковые затворы с эксцентриситетом.

• Многооборотные электроприводы
• Прямоходные электроприводы
• Рычажные электроприводы

устанавливаются на задвижки, шиберные задвижки, задвижки с обрезиненным клином, запорные клапаны, вентили. Требования к крутящему моменту многооборотных приводов менее жесткие, чем у неполнооборотных приводов. Трение, возникающее в процессе открытия или закрытия арматуры, практически не влияет на вращение штока. Кроме установки непосредственно на арматуру, многооборотные электроприводы могут быть установлены в комбинации с редуктором и на неполнооборотную арматуру. Комбинация электропривода с редуктором — отличное решение, позволяющее установить менее мощный (а значит и менее дорогостоящий) электропривод на арматуру больших диаметров. служат для автоматизации вентилей с гладким штоком, регулирующих клапанов и другой арматуры. Электропривод преобразует вращательное движение электромотора в поступательное движение штока. устанавливаются на арматуру, которая управляется исключительно рычажными механизмами — заслонки, жалюзи, клапаны и т.д.

Конструкция стандартного электропривода запорной арматуры

По своей конструкции такие устройства состоят из шести основных частей или механизмов: электродвигатель; силовой ограничитель; путевой выключатель; редуктор; крепежное приспособление; дублер ручного типа.

По своей конструкции такие устройства состоят из шести основных частей или механизмов:

• электродвигатель;
• силовой ограничитель;
• путевой выключатель;
• редуктор;
• крепежное приспособление;
• дублер ручного типа.

Электродвигатель является основным источником движения запорно-отпорного устройства.

  Покраска металлопроката, железных труб

Силовой ограничитель имеет своим основным предназначением предупреждение поломок, а также перегрузок арматуры. В некоторых случаях это устройство ставится вместе с депфирующим механизмом, то есть тормозным механизмом, который исключает влияние инерции находящихся в движении элементов на арматуру.

Путевые выключатели нужны для установления положения, в котором находится рабочий орган. Кроме того, отключение от источника питания электродвигателя осуществляется тоже этим механизмом.

Редуктор является преобразователем скорости и вида движения выходных элементов в соответствии с необходимыми параметрами арматуры.

Крепежное приспособление, как правило, состоит из соединителя фланцевого типа и муфты. Фланцевый соединитель является соединителем между электроприводом и арматурой, а муфта – валом привода и арматурой.

Датчики показывают, в какой степени открыта арматура в каждый отдельный момент времени

Дублер ручного типа представляет собой обыкновенный рычаг управления в виде колеса. Предназначен для управления арматурой вручную, например, во время производства наладки или при отсутствии электричества. Как правило, такое устройство имеет в своем составе специальный переключатель на ручное управление, который помогает избежать травм во время использования при подаче электрического тока.

В своем составе все приводы имеют датчики. Эти датчики показывают, в какой степени открыта арматура в каждый отдельный момент времени. На запорной арматуре, оснащенной электроприводом, такие датчики используются для указания степени открытия или закрытия арматуры на расстоянии. На регулирующей же арматуре – для обратной связи.

Кроме того, в конструкции обязательно должны быть различные соединения, минимум два:

• питание;
• сигнальный кабель, по которому проходят сигналы от датчиков.

Общепромышленный, взрывозащищенный:

Электроприводы используются для автоматизации арматуры во всех сферах инженерных систем, начиная от простого водоснабжения и заканчивая объектами добывающей, металлургической, нефтехимической промышленности и даже атомной энергетики. В каждой сфере промышленности существуют определенные требования к технике безопасности. В данном контексте принято говорить об исполнении электропривода

. По своему исполнению электроприводы делятся на общепромышленные, взрывозащищенные, а так же электроприводы для АЭС, для шахт, и электроприводы морского исполнения.Общепромышленные электроприводы — наиболее распространенные и часто используемые приводы для автоматизации взрывобезопасных промышленных объектов.

В конструкции общепромышленных приводов предусмотрена пылевлагозащита определенного класса, защита от коррозии, допустимый перепад температур окружающей среды. Чем сложнее условия эксплуатации, тем сложнее конструкция привода и дороже его цена.

Общепромышленные приводы разработаны с тем учетом, чтобы не перегружать конструкцию излишними качествами там, где это не нужно, и обеспечивать исправную работу в течении всего срока эксплуатации.

Основные сферы применения — горячее и холодное водоснабжение, водоотведение, паровые сети, системы пожаротушения, кондиционирования и вентиляции, трубопроводы пищевой и химической промышлености, технические трубопроводы любых негорючих материалов — жидких, твердых (абразивных) и газообразных. К эксплуатации во взрывоопасных зонах предъявляются особые требования, которые должны быть соблюдены.

Взрывозащищенные электроприводы на порядок сложнее общепромышленных.

Взрывозащита — это меры, которые обеспечивают безопасность оборудования для работы во взрывоопасных средах, процессов его производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации, а также утилизации.

К техническим решениям относят применение оборудования (в первую очередь электрооборудования), не способного вызвать взрыв. Взрывозащищенные электроприводы обозначаются маркировкой Ex. По области применения оборудование делится на следующие группы:

• I — оборудование, предназначенное для применения в подземных выработках шахт, рудников, опасных в отношении рудничного газа и (или) горючей пыли, а также в тех частях их наземных строений, в которых существует опасность присутствия рудничного газа и (или) горючей пыли (категория смеси — I );
• II — оборудование, предназначенное для применения во взрывоопасных зонах помещений и наружных установок (категория смеси — II по газу);
• III — оборудование, предназначенное для применения во взрывоопасных пылевых средах (категория смеси — II по пыли).

Электроприводы в морском исполнении устанавливаются в прибережных зонах, верфях, на нефтедобывающих платформах, и даже на судах и подводных лодках. На морских судах электроприводы используются для дренажных, топливных, балластных, спринклерных систем и систем пожаротушения.

Морские суда характеризуются ограниченностью пространства, что налагает более жесткие требования к массогабаритным характеристикам установленного на них оборудования. Приводы морского исполнения должны отвечать всем требованиям по устойчивости к ударной и вибрационной нагрузкам для морских судов и подводных лодок.

Все элементы корпуса делаются из бронзы, все внешние винты – из высокопрочной нержавеющей стали. Это обеспечивает устойчивость к воздействию морской воды в течение долгого времени.

Крутящий момент. Редукторы. Безредукторный электропривод

Крутящий момент ─ это передаваемый через вал и приложенный к ведущему кинематическому звену момент вращения, требуемый для перемещения запирающего или регулирующего элемента и обеспечения заданной степени герметичности затвора.

Максимальный крутящий момент (усилие) на выходном валу (штоке) ─ один из основных параметров электропривода. В зависимости от вида его ограничения различают электроприводы с односторонним и двусторонним ограничением крутящего момента.

  Просверлил полипропиленовую трубу что делать?

Поскольку частота вращения электродвигателей, как правило, существенно выше, чем требуется трубопроводной арматуре, в состав электропривода включают редуктор, позволяющий обеспечить уменьшение частоты вращения привода и увеличение крутящего момента.

В электроприводах применяют редукторы с различными типами передач: волновые, кулисно-винтовые, планетарные, спироидные, цилиндрические, червячные и другие.

Волновой редуктор содержит цилиндрическую передачу с деформируемыми зубчатыми колесами. Планетарный редуктор снаряжен передачами с подвижными осями. Цилиндрический редуктор использует только цилиндрические зубчатые передачи. Червячный редуктор наиболее широко применяется для управления трубопроводной арматурой благодаря его способности к самоторможению.

Объединенные в одном корпусе электродвигатель и редуктор, носящие название мотор-редуктор, также используют для управления трубопроводной арматурой.

Редуктор в электроприводе означает увеличение стоимости, габаритов и массы электропривода, а также некоторое снижение КПД. Поэтому вполне объяснимо стремление исключить его из состава электропривода, сделав тот безредукторным. Реализовать эту идею можно, используя тихоходные электродвигатели или регулирующие частоту вращения т. н. вентильно-индукторные двигатели.

Пылевлагозащита (степень защиты оболочки):

1. Класс пылевлагозащиты IP
2. — система классификации степеней защиты оболочки электрооборудования от проникновения твёрдых предметов и воды в соответствии с международным стандартом IEC 60529 (DIN 40050, ГОСТ 14254-96).

   Маркировка степени защиты оболочки электрооборудования осуществляется при помощи международного знака защиты (IP) и двух цифр, первая из которых означаетзащиту от попадания твёрдых предметов , вторая —

3. защиту от проникновения воды
4. 6

.

Но классификация по IP не дает информации о взрывоопасности или о влиянии условий окружающей среды (повышенная влажность, температура, коррозийность, взаимодействие с едкими газами/жидкостями и прочее).

Если первая цифра равна 0, то оболочка не обеспечивает защиту ни от доступа к опасным частям, ни от проникновения внешних твёрдых предметов. При цифре оболочка обеспечивает полную защиту от пыли (герметичность).

• 1 — защита от предметов диаметром более 50мм, нет защиты от сознательного контакта;
• 2 — защита от предметов диаметром 12,5мм и более — например от пальцев;
• 3 — защита от предметов диаметром 2,5мм и более — от кабелей, инструментов;
• 4 — защита от предметов диаметром от 1мм — большинство проводов, болтов и т.п.;
• 5 — пылезащищенность, некоторое количество пыли может проникать внутрь, однако это не нарушает работу устройства; полная защита от контакта;
• 6 — полная пыленепроницаемость.

Аналогично, если вторая цифра равна 0, то оболочка не обеспечивает защиту от вредного воздействия воды. Цифра 8 указывает на то, что оболочка обеспечивает защиту от воздействия при длительном погружении в воду.

• 1 — защита от вертикально капающей воды;
• 2 — защита от воды, которая льётся вертикально или под углом до 15° к вертикали;
• 3 — защита от воды, которая льётся вертикально или под углом до 60° к вертикали;
• 4 — защита от брызг, падающих в любом направлении;
• 5 — защита от водяных струй с любого направления;
• 6 — защита от морских волн или сильных водяных струй;
• 7 — защита от кратковременного погружения на глубину до 1 метра;
• 8 — полная водонепроницаемость. Устройство может работать в погружённом режиме;
• 9 — полная водонепроницаемость под давлением. Устройство может работать в погружённом режиме при высоком давлении жидкости.

( 1 оценка, среднее 4 из 5 )

Регулируемая запорная арматура

Потоками сред внутри трубопроводов управляют с помощью специальной арматуры. Изначально регулируемая запорная арматура входит в категорию регулирующих устройств, позволяет перекрыть поток полностью или изменить его характеристики за счет уменьшения/увеличения проходного сечения.

Многообразие конструктивных решений запорно регулирующей арматуры обусловлено не одинаковыми требованиями для разных типов регулирования. Например, арматура может срабатывать при изменении химического состава, температуры, давления и прочих параметров среды.

Разновидности запорно-регулирующей арматуры

Чтобы регулировать любой параметр среды, необходимо получать постоянно обновляющиеся сведения о нем, поэтому арматура бесполезна без датчиков, измеряющих температуру, давление и прочие характеристики. С другой стороны, для максимального быстродействия запорного регулирующей арматуры необходима автоматизация процесса.

Регулируемая запорная арматура

В своей категории арматура имеет несколько модификаций – клапаны, регуляторы, модифицированные задвижки, краны и заслонки, позволяющие, не только отсечь поток, но и корректировать его величину. Конструкция запорно регулирующей трубопроводной арматуры не одинаковая:

• поворотно-дисковая – ограниченная область применения из-за чувствительности к скачкам давления;
• шиберно-ножевая – однодисковые или двухдисковые;
• клиновая – широкая область использования вследствие простой конструкции и высокого эксплуатационного ресурса;
• шаровая – с металлическим седлом, промышленная, трехходовая и высокого давления;
• седельная – котловые продувки, клапаны ВД, регулирующие, сильфонные, угловые и сальниковые.

В разрыв трубопровода запорно регулирующую арматуру монтируют на резьбе, сваркой, муфтами либо фланцами на болтах.

Клапаны

В конструкцию клапана заложен элемент золотник, перемещающийся под прямым углом к направлению потока среды. Клапанная арматура со штоком работает от электрического, пневматического или гидравлического привода. При наличии у клапанной арматуры резьбового шпинделя регулирование производится вручную или электромотором.

Смесительные клапаны

Основным отличием регулирования у этого типа арматуры является смешивание нескольких потоков одним плунжером, управление с помощью пневматического или электрического привода. Датчики измеряют параметр рабочей среды трубопровода, при его критическом изменении приводят в действие смесительный клапан.

Регулирующие клапаны

Самой популярной считается клапанная арматура регулирующей конструкции без возможности перекрытия внутреннего сечения трубопровода. По конструкции арматура этого типа имеет отличия:

• трехходовые смесители имеют два входных и один выходной патрубок;
• угловая арматура перенаправляют поток под прямым углом относительно предыдущей магистрали;
• проходная арматура монтируется в разрыв прямолинейных участков трубопровода.

Классифицируется регулирующий клапан по типу внутреннего узла:

• золотниковая арматура;
• двухседельный клапан;
• мембранная арматура;
• клеточный клапан;
• односедельная модификация.

В контуры технологического оборудования и магистральные трубопроводы эти запорно регулировочные клапаны устанавливаются с дублерами привода и позиционерами. Мембранный узел внутри позиционера избавляет клапан от запаздывания, снижает гистерезис на 2%, повышает ресурс плунжера и уплотнения.

Запорно-регулирующие клапаны

Плунжер этой арматуры имеет сложную конструкцию – уплотнительную поверхность на площади контакта с седлом и профилированную часть для регулировки потока. Для разных сред корпус запорно корректирующего клапана изготавливается из неодинаковых конструкционных материалов – латунь/медь, легированная сталь, чугун и нержавейка.

Из-за особенностей конструкции управлять штурвалом запорно-регулирующей арматуры большого диаметра невозможно физически. Поэтому в трубопроводах от 150 мм применяют  модификации арматуры с электрическим, пневматическим или гидравлическим приводом.

По аналогии с регулирующей арматурой запорно-корректирующий клапан имеет несколько вариантов исполнения:

• седельный – 1 седло для трубопроводов диаметром в пределах 150 мм, 2 седла в магистралях до 300 мм с давлением не более 6,5 МПа;
• клеточный – запорный узел состоит из полого перфорированного поршня, перемещающегося внутри направляющего аппарата;
• мембранный – затвор из фторопласта или резины, управляется только пневмо- или гидроприводом;
• золотниковый – самая простая конструкция, минимальные усилия на штурвале, возможно ручное управление клапанов большого диаметра;
• шаровый – высокая надежность, вариабельность типа привода, отсутствие позиционеров.

Золотниковый клапан фактически является краном по принципу действия, но отличается по конструкции.

Регуляторы

Задвижки и клапаны приводятся в действие приводом после получения информации о необходимости корректировки параметров среды от датчиков. А регуляторы прямого действия объединяют в себе функционал нескольких устройств:

• сами контролируют среду внутри трубопровода;
• являются энергонезависимыми механизмами;
• срабатывают самостоятельно, восстанавливая значение контролируемой характеристики.

В категориях защитной и предохранительной арматуры имеются аналоги регуляторов прямого действия – обратные клапаны и предохранительные клапаны, соответственно.

Регуляторы уровня

Устанавливается регулирующая арматура этого типа исключительно в сосудах и резервуарах. Управляются запорные регуляторы поплавком, отслеживающим изменение уровня внутри емкости:

• регулятор перелива выпускает избыточное количество среды;
• регулятор питания обеспечивает наполнение резервуара до требуемого количества.

В этой арматуре регулирующие уровень среды поплавки соединяются с затвором штоком или рычагом. Существуют варианты для монтажа внутри резервуара или снаружи, в поплавковой камере по принципу сообщающихся сосудов с одинаковым уровнем.

Регуляторы давления

Эта регулирующая арматура прямого действия имеет следующий алгоритм:

• система приводится в равновесие задатчиком;
• значение потока и номинального давления являются постоянными величинами;
• при нарушении любого значения сдвигается затвор, восстанавливается равновесие.

Основана регулировка на законах гидравлики, термодинамики, дополнительных датчиков, позиционеров и приводов здесь не требуется.

Задвижки электроприводные

Существует несколько вариантов исполнения запорно-регулировочной арматуры этого типа:

• два диска с круглой профильной частью внутри седел;
• шибер между двумя седлами, подпружиненная пята заплечиков;
• по бокам шибера имеются направляющие пазы, пружина вынесена из рабочей среды наружу.

В первом варианте невозможно обеспечить высокий ресурс и надежность. При наличии в среде сторонних включений диски будут подвергаться интенсивному износу. Во втором случае кроме описанной проблемы шпиндель создает осевые реактивные и прямые силы, снижающие точность перемещения шибера.

Последнее конструкционное решение обеспечивает максимальную герметичность, ремонтопригодность и эксплуатационный ресурс арматуры.

Заслонки с электро и пневмоприводом

Обозначается регулирующая заслонка с возможностью корректировки потока буквами ЗР и дополнительным словосочетанием ПР. Установка арматуры производится исключительно фланцами, без муфт и приварки.

Шпиндель расположен внутри рабочей среды, что изначально снижает его ресурс из-за прямого контакта с агрессивной средой.

В отличие от клапанов и задвижек регулирующая заслонка обладает гораздо большим эксплуатационным ресурсом:

• здесь отсутствуют зоны накопления механических примесей;
• нет интенсивного износа затворного узла;
• внутренний проход арматуры может быть меньше условного сечения клапана;
• конструкция максимально упрощенная;
• масса и габариты существенно меньше, чем у прочей арматуры запорно-регулирующего типа.

С другой стороны, зависимость приращения расхода от угла поворота шибера не линейная. При переводе из горизонтального положения гидросопротивление резко возрастает при малом угле открывании. И наоборот, при небольшом повороте от вертикального положения расход практически остается прежним.

Шаровые краны с тремя типами приводов

В данной категории арматура подразделяется на две модификации:

• только регулировочная без возможности полного перекрытия потока;
• запорно-регулирующая с перекрытием сечения трубопровода в крайнем положении.

При этом запорная версия шарового крана обеспечивает герметичность А класса, а регулирующая – В или С класса. Существуют шаровые краны с линейным и равнопроцентным расходом. В разрыв магистрали они монтируются сваркой, муфтами или фланцами.

Корпус изготавливается из полимерного материала (полиэтилен, полипропилен), композита или металла (сталь, латунь, медь). Эксплуатационный ресурс на регулировочно-запорные краны составляет 10 – 15 лет в зависимости от агрессивности среды.

Статья взята с нашего сайта: СтройНефтеГаз